解讀Base64編碼中為什麼會有等號(=)問題

2023-03-07 06:02:01

Base64編碼中為什麼會有等號(=)

如果對字串"ab"進行Base64編碼，得到的結果將是：YWI=，結果中為什麼會出現=呢，這就需要了解一下base64編碼背後的原理。

Base64是一種便於網路傳輸的位元組碼編碼方式，之所以叫Base64是由於它的編碼結果是由64個可列印字元組成，這些字元在不同系統間是通用的。

64個字元如下表所示

索引	對應字元	索引	對應字元	索引	對應字元	索引	對應字元
0	A	17	R	34	i	51	z
1	B	18	S	35	j	52	0
2	C	19	T	36	k	53	1
3	D	20	U	37	l	54	2
4	E	21	V	38	m	55	3
5	F	22	W	39	n	56	4
6	G	23	X	40	o	57	5
7	H	24	Y	41	p	58	6
8	I	25	Z	42	q	59	7
9	J	26	a	43	r	60	8
10	K	27	b	44	s	61	9
11	L	28	c	45	t	62	+
12	M	29	d	46	u	63	/
13	N	30	e	47	v
14	O	31	f	48	w
15	P	32	g	49	x
16	Q	33	h	50	y

大家可以看到這裡面並沒 '=' 這個字元，這是因為 ’=‘ 其實是填充字元。

如果需要表示上面的64個字元，那麼需要6bit，也就是2^6=64，base64的核心思想就是，將3個

位元組拆分成4個6bit，然後對每個6bit的高位補2個0，構成1個位元組。也即是每3個位元組最終結果將變成4個位元組。

如果原始字串的位元組數不是3的整數倍，那麼就用0來填充，用來填充的0就被編碼成了'='，這就是出現=的原因，並且只會出現在結果出，如果原始字元剛好是3位元組的整數倍，那麼就沒有等號了。

回到開頭的例子，我們看下ab是如何計算得到YWI=的。

1、ab對應的ascaii編碼的二進位制表示為：011000001 01100010
2、由於只有兩個位元組，需要填充到3個欄位，也就是：011000001 01100010 00000000
3、拆分成四個6bit：011000 010110 001000 000000
4、高位補兩個0，變成四位元組：00011000 00010110 00001000 00000000
5、按照上表的對應關係：24-Y 22-W 8-I 填充-=，也即是YWI=。

需要注意填充的0是要被轉化成=，而不是上表中的A。

順便附上golang範例程式碼

func main() {
    str := "ab"
    // base64編碼
    encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
    fmt.Println(encodedStr) // YWI=
    // base64解碼
    decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
    fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}

如果不希望保留填充的=，可以在編碼後去掉，解碼前填充上

範例程式碼如下：

func main(){
    str := "ab"
	// base64編碼
	encodedStr := base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(str))
	encodedStr = strings.TrimRight(encodedStr, "=") // 去掉填充的=
	fmt.Println(encodedStr) // YWI
	// 解碼時，長度不是4的倍數，需要用=填充
	i := len(encodedStr) % 4
	if i != 0 {
		encodedStr += strings.Repeat("=", 4-i) 
	}
	// base64解碼
	decodeStr, _ := base64.URLEncoding.DecodeString(encodedStr)
	fmt.Println(string(decodeStr)) // ab
}

總結

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。

解讀Base64編碼中為什麼會有等號(=)問題

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Base64編碼中為什麼會有等號(=)

64個字元如下表所示

順便附上golang範例程式碼

總結

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